FORMULES de PHYSIQUE
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G5.NOTIONS GEOMETRICO-TEMPORELLES
-bande (en Physique)
Une bande est une zone, plus ou moins continue, dans laquelle est mesuré un phénomène.
Voir les chapitres suivants pour les cas d'espèces
BANDE DE FRÉQUENCE D'ONDE
Une bande est une zone de fréquences d’émission d’ondes (bandes émettrices radio par exemple)
On utilise aussi le terme pour une bande de fréquences de réception) = gamme de fréquences comprises entre le mini et le maxi acceptés par l’antenne
Une bande passante (ou B.P. ou bandwith) est une largeur (une gamme) de bandes pour lesquelles l'onde émise est de bonne qualité (par exemple ayant une bonne fiabilité ou un très léger affaiblissement < 3 dB)
Pour un appareil électromécanique, c'est la plage de fréquences commençant là où le gain logarithmique de tension (g*) devient supérieur à une valeur arbitrairement définie.
BANDES ÉNERGÉTIQUES
Chaque bande est une zone d’énergie concernant les électrons dans un atome
-les bandes d’énergie correspondent à chaque famille d'électrons d’un atome occupant telle situation énergétique (et plus ils sont externes, plus leur énergie est grande).
Elles sont séparées par des bandes interdites (dites aussi "gap"), sises à une distance (énergétique) plus ou moins grande et qui seront franchies quand l’énergie de l’électron sera suffisante (grâce à variation de température, ou à action d’un agent externe)
Au fur et à mesure que les bandes se saturent, elles complètent ultérieurement les suivantes qui étaient incomplètes ou vides.Ceci se fait en fonction de la situation du niveau énergétique de Fermi (le plus élevé possible) disponible dans telle ou telle autre bande
Ces bandes peuvent être des bandes permises (successivement: les orbites saturées, puis la couche (bande) de valence supérieure, puis une bande de conduction extérieure à l’atome) ou des bandes interdites (dites également "gap"), sises à une distance (énergétique) plus ou moins grande et qui seront franchies quand l’énergie de l’électron sera suffisante (grâce à variation de température, ou à action d’un agent externe)
BANDE SPECTRALE(spectre)
zone (largeur) de représentation spectrale (donc une partie de spectre)
La représentation graphique d'un spectre est une courbe donnant des séries groupées de valeurs (formant des bandes, parfois si étroites qu’on les nomme "raies")
L’intensité de chaque bande ou raie est proportionnelle à la résolution de cette représentation graphique (l'intensité est dite pâle si celle-ci est mauvaise)
La largeur de bande (ou de ligne) spectrale: ce terme n’a rien d’une largeur (dimensionnellement) il s’agit seulement de ce qu’un appareil nous représente quand il traduit pour nos sens la grandeur qu’il mesure, sous forme d’un trait d’une certaine largeur.
Quand il s’agit d'un spectre de fréquences, la terminologie "largeur de bande" signifie "zone de fréquences"
L'écart d’énergie entre les bandes du spectre est nommée Énergie de Landau
La densité spectrale de puissance (ou DSP) est la répartition des bandes du spectre (ce n’est pas une grandeur, mais un simple repère)
-bifurcation (en science Physique)
Une bifurcation est la modification spontanée de la dynamique d'un système, sous l'influence d'une modification très légère d'au moins un de ses paramètres
Avant la bifurcation, il y avait équilibre, puis quand un paramètre (comme le point d'appui, ou la température, ou la distribution, etc...) change, il y a une bascule (un choix) du système vers une nouvelle dynamique
Une bifurcation est souvent similaire à une transition de PHASE (changement d'état)
3 types essentiels de bifurcations:
-bifurcations à noeud-col (ou saddle-nod)
équation du genre dx/dt = a + b.x² (exemple >> spontanée en fin d'équilibre, flambage)
-bif.transcritique équation dx/dt = ax + b.x2 (exemples >> diode, laser)
-bifurcations à fourches (ou pitchfork)
dont les brisures de symétrie
-bif.critique équation du genre dx/dt = ax + b.x3 (exemple la mayonnaise)
-bif.sous-critique à fourche équation dx/dt = ax + b.x3 - c.x5
-bif.supercritique à fourche (exemple >> (exemple bille roulant dans un cerceau)
-bifurcations de Hopf
Types à oscillations. Equation du genre dx/dt = (a + j.x) + (a + j.x²).x
(j) est l'imaginaire
(exemple >> changement de type de magnétisme, qui peut osciller entre 2 types, en fonction de la température)
Les courbes représentatives sont de type « à enroulement »
Cas particuliers >> bifurcations post-oscillante (écrouissage), ou homoclinique, etc....
-calibre
Le calibre est la limite basique de la largeur d'une partie d'un appareil, dont la fonction est de se laisser traverser par un matériau
Exemples: diamètre d’un tube (calibre du canon d’une arme) ou maille d’un réseau (calibrage d’un crible pour gravier traversant un maillage)
-cellule (en Physique)
Une cellule (en Physique) est un élément constitutif d'un ensemble et on y distingue:
-cellule électrolytique, pour les caractéristiques ioniques (p.H)
-cellule photoélectrique , dans le cadre d'émission électronique
-cellule quadripolaire, pour les problèmes d'impédance d’une sonde
-cellule vivante, avec ses réactions aux phénomènes lumineux ou de rayonnements ionisants ou de perméation (en Dosimétrie)
-cellule voltaïque (dont cellule solaire)
-chaos
Le chaos est un phénomène aléatoire (ou erratique) à évolution improbable, mais malgré tout déterministe. Il intervient suite à 3 causes jumelées:
-la dérive d’une modification infinitésimale d’une condition initiale
-la dérive d’une cause dans un système qui est dynamique mais possède au moins 3 degrés de liberté
-la démultiplication des conditions (donc un excès, un recouvrement de contraintes se révélant superfétatoires) Le système doit avoir un nombre limité de variables
TROIS TYPES de CHAOS SONT DISTINGUÉS
-chaos intermittent, intervenant par périodes inégales au cours d’un régime régulier
-chaos à multi doublement de la période
-chaos à multi variation de la fréquence
PHASE d'un CHAOS
-espace de PHASE (concernant un point matériel)= espace mathématique où sont définies, pour ce point, ses possibilités géométriques (3 coordonnées) et ses possibilités cinématiques (3 quantités de mouvement, elles-mêmes impliquant les vitesses)
-point de PHASE il exprime la situation du point de l’espace de PHASE à un instant donné
-trajectoire de PHASE c'est le parcours du point de phase au cours du temps (formant l'ensemble des points de PHASE)
-section de Poincaré c'est une coupe de l’espace de PHASE par un plan
EVOLUTION d’un CHAOS
-théorème de Liouville il exprime que, dans un système conservatif, les sections successives de Poincaré sont d’aire constante
-période et fréquence en particulier avec la fréquence de Lyapounov fL qui est l'inverse du temps au bout duquel la distance l entre 2 trajectoires de PHASES passe de 1 à 2,7 (ce nombre 2,7 provient de l'exponentielle (2,718...) qui intervient dans l'équation d'un attracteur étrange
l = exp fL.t
voir aussi le site sur le chaos >> https://www.google.fr/#q=idee+non+linearit%C3%A9
-circulation (en Physique)
UNE CIRCULATION, au SENS COMMUN
est un déplacement concernant des charges, ou des électrons, ou un fluide, ou des poussières....
LA CIRCULATION est par ailleurs un OPERATEUR MATHEMATIQUE
c'est la multiplication d'une grandeur par un vecteur, ce qui entraîne donc à multiplier l’équation aux dimensions structurelles de ladite grandeur par une longueur
Exemple: un Potentiel est la circulation d’un champ (cette circulation étant l’intégrale du vecteur potentiel le long de la courbe-trajectoire)
LA CIRCULATION HYDRAULIQUE est l'équivalent d'une viscosité cinématique
C'est le produit (2f.S)
où f(s-1) est la fréquence d'un tourbillon et S(m²) sa section transversale
-coefficient phénoménologique
Grandeur à multi-usages, le coefficient phénoménologique est par définition
A = 1 / l.ω = 1/(distance x vitesse angulaire)
Equation aux dimensions L-1.T.A-1 Symbole A Unité S.I.+ : s/m-rad)
On l'utilise dans de nombreux domaines >>>
-les formules de Fourier (résistivité thermique)
-la formule de Fontaine (effet thermomoléculaire)
-formule de Newton (diffusion de chaleur)
-les effets thermoélectriques (formules de Thomson, de Seebeck et de Peltier)
-confinement
Le confinement est le resserrement d’un objet dans un espace compact.
-confinement pour un plasma >>> quand ce dernier est localisé dans une zone étanche ou fermée (grâce à une intervention magnétique)
-confinement pour les quarks dans leur état naturel, puisqu’ils sont groupés et non isolables individuellement
-confinement pour les combustibles nucléaires quand ils sont compressés fortement
-le temps de confinement est un temps de réaction (assez long) nécessaire pour atteindre une forte densité de particules h*v dans une réaction nucléaire.
Le seuil de rentabilité (auto-entretien de l’échauffement de ladite réaction) est dénommé Ignition et il implique que l’équation de Lawson soit > 0
-constante d'Einstein
L’ensemble des transformations de Lorentz appliqué à la relativité amène à démontrer que si l’on transforme une vitesse v en son opposée (-v) il apparaît un coefficient de relation
K = 1 / (1- v²/c²)1/2
où (c) est une valeur limite imposée par la loi de composition des vitesses
Comme la parenthèse doit être positive (racine carrée) cela entraîne que v² soit toujours < à c² (ou v < c)
Cette vitesse limite (c) est une constante fondamentale de l’espace-temps qui est dite constante d’Einstein, dont la valeur est 2,99792458.108 m/s
C'est l’une des "Constantes universelles"
Accessoirement, on constate (et on démontre) par ailleurs, que (c) est aussi la vitesse avec laquelle les photons se déplacent dans le vide --et on appelle alors cela, en raccourci-- vitesse de la lumière--
Mais ''vitesse de la lumière'' est un terme qui découle (résulte) de la fonction primaire mathématique de (c) = constante universelle d'Einstein
-définition (en Physique)
La définition est le nombre d'éléments ponctuels d'informations (dits pixels) que peut recevoir un support qui numérise ou reproduit une quelconque image
On parle d'une définition linéique quand le support est linéaire (une ligne)
Mais en pratique, on rencontre surtout des supports surfaciques (un écran, un appareil numérique, un vidéoprojecteur, une imprimante, etc), donc on parle alors de définition surfacique, exprimable par 2 nombres: celui du stockage maxi de pixels sur une ligne d'abscisses, adjoint à celui du stockage maxi de pixels sur une ligne d'ordonnées
Par exemple la définition surfacique égale à (3840 x 2160), qui est une ultra haute définition (UHD), correspond à la multiplication des pixels linéiques, soit ici 8,3.106 (pixels par surface unitaire)
-déplétion
ATTENTION : RESUME de proches terminologies
DEFORMATION=modification géométrique--DEPLETION=anomalie d’une distribution dans 1 zone--DIFFUSION(ou SCATTERING)=irrégularités du milieu modifiant trajectoire et énergie des ondes--DIFFRACTION=modif. d’une onde quand elle frappe un trou de dimensions réduites--DISPERSION=incidence du milieu sur les vitesses de l’onde traversante--DISRUPTION=rupture de certaines conditions d’expérience-- DISSIPATION=diminution progressive de l’énergie dans un milieu--DISTORSION= déformation des divers paramètres d’une onde pendant traversée d’un milieu--
La déplétion est une anomalie zonale, où apparaît une diminution d'un paramètre structurel
-la déplétion astrale
sur un astre, est une zone d'hétérogénéité de gravité (champ de gravitation en baisse)
Nota : si le champ de gravité est en hausse, c'est une réplétion
-la déplétion chimique est une zone d'interaction où manquent des petites molécules solides, au bénéfice des plus grosses (exemple les colloïdes)
-la déplétion de semi-conducteur est une zone non porteuses de charges, (en particulier aux jonctions N-P)
-domaine (en Physique)
Un domaine est un espace, une région ou une zone, où certains éléments d’une grandeur sont cantonnés (et comportant une répartition à plusieurs subdivisions internes)
-domaine de fréquences : zone dans laquelle sont considérées des fréquences telles celles de l’audition (20 à 20.000 Hz)--celles de la parole humaine (10 à 10.000 Hz)--celles de la musique (16 à 16.000 Hz) --celles de couleurs spectrales (rouge à violet soit 7,9 à 4,1.1014 Hertz)
-domaine d’élasticité (pression): zone d'évolution d'un matériau jusqu’à sa limite d’élasticité (qui est ~ de 107 kg/m-s²)
-domaine d’excitation électromagnétique: zone de distribution d’aimantations dans un cristal ferromagnétique ou de distribution de polarisations électriques dans un corps ferroélectrique (domaine de Weiss)
-domaines de tension électrique: en électrotechnique, ce sont les régions -ou secteurs- de distribution de tensions (allant de 1 à 106 Volts)
-domaine de signaux de sortie d’un ampli: en électronique, zone de proportionnalité des tensions